介孔材料是一种多孔固体材料，是继微孔沸石分子筛之后的又一类分子筛材料。它具有蜜蜂窝样的孔道，很多介孔材料的孔道都是规则有序排列的，包括层状、六方对称排列和立方对称排列的孔道结构（见图一）。与蜜蜂窝相比，介孔材料的孔道可小得多了，只有2－50纳米大小；也就是说，蜜蜂窝上的孔是介孔材料中孔道大小的一百万倍。介孔材料的孔道大小分布非常的均匀，这种多孔结构使得单位质量介孔材料的表面积变得很大，甚至会高达1000平米/克，所以介孔材料可以作为一种很好的催化剂或者是催化剂的载体。另外，介孔材料还有一个比沸石分子筛（孔径小于2纳米）更突出的优点，那就是它的孔道足够大到了可以让一些有机大分子、生物高分子通过，所以用介孔材料可以“筛选”沸石分子筛不能“筛”的大分子，可以用在大体积分子的吸附、分离和催化反应中，像石油化工、生物催化、医药分离等领域。

图1. 透射电镜下介孔材料的孔道结构
 

　　介孔材料的孔道是怎么形成的呢？像制造空心砖一样，制备介孔材料也需要有“模子”。一般制备介孔材料需要以下几种原料：有机表面活性剂、水、酸或碱、形成墙体骨架的物源。其中在这里，有机表面活性剂就相当于制空心砖用的“模子”，不过它可是溶解在水中的“软模板”。将“软模板”、酸或碱融解在水中，然后加入形成骨架的物源，物源在水溶液中水解并沉积在表面活性剂的周围，形成一种复合结构。最后通过煅烧或者溶剂抽取（萃取）除去表面活性剂模板，模板除掉以后就会留下一个一个的小孔，这样就得到了介孔材料。

　　介孔材料的孔道虽然很小，却是很好的“纳米微反应器”，像介孔氧化硅的孔壁上还有大量的具有化学反应活性的化学键，使得在很多化学反应能够在孔道中实现。通过各种化学的或物理的方法，可以将各种各样的催化剂组装或引入到介孔材料的孔道中，或者利用一定的化学键作用将催化剂“铆钉”到介孔材料的孔壁上或孔壁骨架中，实现催化剂的高度分散和固定，这样就得到了以介孔材料为载体的高效催化剂材料。这些复合的介孔材料催化剂不仅催化效率高、活性好，而且更容易回收和重复利用，尤其是在大体积分子参与的化学反应中更突显其优势。

　　除了上面所说的，介孔材料的用途可不是仅仅限于催化领域。研究人员还可以在介孔材料的孔道中合成几个纳米粗细的金属纳米丝或半导体纳米线；将专门可以“吞噬”有毒重金属离子（如汞, 铅等）的物质“铆钉”到介孔材料中去，可以得到专门大量“吞噬”有毒重金属离子的污水净化材料，介孔材料的多孔结构和高表面积大大增大了材料的“肚量”；将对气体（如一氧化碳等）敏感的化学物质引入到介孔材料中，可以得到灵敏百倍的气体传感器；将发光物质装载到介孔材料的孔道中，利用介孔材料的孔道将发光物质的颗粒大小限制在几个纳米大小的尺寸，可以很大程度上提高它们的发光强度和效率。另外，介孔材料在其它的一些诸如生物、医药、光电器件等领域也展现了引人注目的应用前景。

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